Question

如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加電壓為之U，電子最終打在光屏P上。只改變某一條件，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是

A.滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，電了打在熒光屏上的位置上升

B.滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電子打在熒光屏上的位置上升

C.電壓U增大時(shí)，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間增大

D.電壓U增大時(shí)，電子打在熒光屏上的速度大小不變

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．I3

【答案解析】B  解析：電子在加速電場中做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：eU′=mv2，則得電子獲得的速度為：v=．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，電子在沿極板方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=；在平行電場方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=，電子在電場方向偏轉(zhuǎn)的位移y=at2．聯(lián)立以上各式得：y=又因?yàn)槠�轉(zhuǎn)電場方向向下，所以電子在偏轉(zhuǎn)電場里向上偏轉(zhuǎn)．A、B：滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，加速電壓U′變大，由上可知電子偏轉(zhuǎn)位移變小，因?yàn)殡娮酉蛏掀�轉(zhuǎn)，故在屏上的位置下降，相反，滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子打在熒光屏上的位置上升，故A錯(cuò)誤，B正確；C、電子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于水平速度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間也不變，所以電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變．故C錯(cuò)誤．D、偏轉(zhuǎn)電壓U增大時(shí)，電子在電場中受到的電場力增大，即電子偏轉(zhuǎn)的加速度a增大，又因?yàn)殡娮蛹铀佾@得的速度v不變，電子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，a增大，而電子打在屏上的速度為v′=，故電子打在屏上的速度增大，故D錯(cuò)誤．故選：B．

【思路點(diǎn)撥】滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，加速電壓增大，加速后速度變大，粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，粒子在平行偏轉(zhuǎn)電場方向的位移減�。�同理觸頭向左移動(dòng)時(shí)，加速電壓減小，加速后速度變小，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長，粒子在平行偏轉(zhuǎn)電場方向的位移增大；當(dāng)加速電壓不變時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓變化，影響平行電場方向的電場力的大小，也就是影響加速度的大小，粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，改變偏轉(zhuǎn)的位移大小．電子在加速電場作用下做加速運(yùn)動(dòng)，要能運(yùn)用動(dòng)能定理可得電子獲得的速度與加速電場大小間的關(guān)系．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間受電場的寬度和進(jìn)入電場時(shí)的速度所決定，電子在電場方向偏轉(zhuǎn)的距離與時(shí)間和電場強(qiáng)度共同決定．熟練用矢量合成與分解的方法處理類平拋運(yùn)動(dòng)問題．